FR3095538A1 - ASSISTANCE WITH THE CHARGING OF AN ELECTRIC VEHICLE, BY DETERMINATION OF A CHARGING PLAN OVER A LONG JOURNEY - Google Patents
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Abstract
Un procédé assiste les recharges d’un véhicule électrique à batterie rechargeable sur un long trajet, et comprend une étape (10-30) dans laquelle : - on fournit des premières informations comprenant les positions de début et de fin du trajet, un horaire de départ et des caractéristiques de la batterie, puis - on estime des états de charge de la batterie au niveau de ces positions de début et de fin de trajet, et on détermine des deuxièmes informations comprenant des positions géographiques, caractéristiques de recharge et informations de réservation de postes de recharge en fonctionnement sur le trajet, puis - on détermine pour le véhicule un plan de recharge sur le trajet comprenant des positions géographiques de postes de recharge minimisant le temps d’arrêt total pour recharger et ce temps d’arrêt total minimisé en fonction des premières et deuxièmes informations et des états de charge estimés. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1A method assists the recharging of an electric vehicle with a rechargeable battery over a long trip, and comprises a step (10-30) in which: - first information is provided comprising the start and end positions of the trip, a schedule of departure and characteristics of the battery, then - the states of charge of the battery at the level of these start and end positions of the journey are estimated, and second information is determined comprising geographical positions, charging characteristics and reservation information charging stations in operation on the route, then - a recharging plan is determined for the vehicle on the route comprising geographic positions of charging stations minimizing the total stopping time for recharging and this minimized total stopping time in function of the first and second information and the estimated states of charge. Figure to be published with the abstract: Fig. 1
Description
Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention
L’invention concerne les assistances aux véhicules électriques, et plus précisément les assistances aux recharges de tels véhicules.The invention relates to assistance to electric vehicles, and more specifically to assistance for recharging such vehicles.
Etat de la techniqueState of the art
Actuellement, il existe deux obstacles principaux à l’utilisation des véhicules électriques sur les longs trajets : leur autonomie kilométrique et le nombre de postes de recharge installés sur les, ou à proximité des, infrastructures routières. On entend ici par « long trajet » un trajet dont la distance est de l’ordre de ou supérieure à l’autonomie kilométrique maximale (en pleine charge (typiquement 80%)) du véhicule électrique considéré. La distance minimale d’un long trajet peut donc varier notablement d’un véhicule électrique à l’autre en fonction de son autonomie kilométrique maximale.Currently, there are two main obstacles to the use of electric vehicles on long journeys: their mileage range and the number of charging stations installed on, or near, road infrastructure. Here, “long trip” means a trip whose distance is of the order of or greater than the maximum kilometer range (when fully charged (typically 80%)) of the electric vehicle in question. The minimum distance for a long journey can therefore vary significantly from one electric vehicle to another depending on its maximum mileage.
L’autonomie kilométrique est en effet actuellement relativement limitée, typiquement inférieure à 300 km, et donc contraint à effectuer plusieurs recharges sur un long trajet. Cet obstacle n’en est cependant pas vraiment un si le conducteur tient compte des préconisations de sécurité consistant à effectuer des pauses de quinze à vingt minutes toutes les deux heures de conduite. On comprendra en effet que le conducteur peut profiter de chaque pause de repos pour procéder à une recharge, puisque la durée d’une recharge rapide est généralement inférieure à vingt minutes, bien qu’elle varie notablement selon les caractéristiques de la batterie à recharger et la puissance électrique maximale délivrée par le poste de recharge considéré.The mileage range is indeed currently relatively limited, typically less than 300 km, and therefore forced to perform several recharges over a long journey. However, this obstacle is not really one if the driver takes into account the safety recommendations of taking breaks of fifteen to twenty minutes every two hours of driving. It will in fact be understood that the driver can take advantage of each rest break to recharge, since the duration of a quick recharge is generally less than twenty minutes, although it varies significantly according to the characteristics of the battery to be recharged and the maximum electrical power delivered by the charging station in question.
Le nombre de postes de recharge accessibles à proximité immédiate d’une infrastructure routière s’avère beaucoup plus problématique actuellement. En effet, ce nombre est généralement très faible, voire parfois nul dans certains secteurs, et donc les temps d’attente (hors recharge) peuvent être très longs, typiquement supérieurs à deux heures, en particulier lorsque les postes de recharge sont installés dans une zone comprise entre environ 200 km et environ 300 km d’un début d’autoroute. Ces temps d’attente très longs apparaissent lorsque le trafic est important et qu’il n’y a pas de coordination des recharges entre les véhicules (par exemple en l’absence d’un mécanisme de réservation de créneaux temporels de recharge et/ou lorsque les véhicules électriques ne signalent pas entre eux leur besoin d’effectuer une prochaine recharge).The number of charging stations accessible in the immediate vicinity of a road infrastructure is currently much more problematic. Indeed, this number is generally very low, sometimes even zero in certain sectors, and therefore the waiting times (excluding recharging) can be very long, typically more than two hours, in particular when the recharging stations are installed in a zone comprised between about 200 km and about 300 km from the start of a motorway. These very long waiting times appear when traffic is heavy and there is no coordination of charging between vehicles (for example in the absence of a mechanism for reserving charging time slots and/or when the electric vehicles do not signal to each other that they need to recharge the next one).
A cela vient s’ajouter un facteur humain qui fait souvent craindre au conducteur de ne pas avoir suffisamment d’énergie stockée pour parvenir à sa destination finale, notamment lorsqu’il ne sait pas s’il sera en mesure de procéder à une recharge complète au niveau de cette dernière.Added to this is a human factor that often makes the driver fear that he does not have enough stored energy to reach his final destination, especially when he does not know whether he will be able to fully recharge. at the level of the latter.
Par ailleurs, mettre en parallèle de nombreux postes de recharge au niveau d’une station-service installée dans une zone rurale peut s’avérer problématique car il est souvent rare d’y trouver un réseau électrique de haute puissance et/ou de disposer d’une puissance électrique maximale pendant des pics de consommation d’électricité.In addition, paralleling numerous charging stations at a service station installed in a rural area can prove to be problematic because it is often rare to find a high-power electrical network there and/or to have access to maximum electrical power during peak electricity consumption.
Il a certes été proposé dans le document brevet EP-A1 2745261 qu’un véhicule électrique envoie à un serveur une demande de recharge comportant des caractéristiques de son trajet et de sa batterie, et qu’en retour le serveur lui envoie une recommandation d’utilisation d’une station-service de recharge disponible et peu ou pas congestionnée, avec éventuellement un conseil de vitesse de recharge. Mais cela n’offre qu’une recommandation purement locale et non pas sur l’intégralité d’un trajet d’un véhicule électrique.It has certainly been proposed in the patent document EP-A1 2745261 that an electric vehicle sends a charging request to a server comprising the characteristics of its journey and its battery, and that in return the server sends it a recommendation of use of an available recharging service station with little or no congestion, possibly with recharging speed advice. But this only offers a purely local recommendation and not on the entire journey of an electric vehicle.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.The aim of the invention is therefore in particular to improve the situation.
Présentation de l’inventionPresentation of the invention
Elle propose notamment à cet effet un procédé d’assistance, destiné à assister les recharges d’un véhicule électrique à batterie(s) rechargeable(s) sur un long trajet, et comprenant une étape dans laquelle :It proposes in particular for this purpose an assistance method, intended to assist the recharging of an electric vehicle with rechargeable battery(ies) over a long journey, and comprising a step in which:
- on fournit des premières informations comprenant des positions de début et de fin du trajet, un horaire de départ de cette position de début de trajet, et des caractéristiques de la batterie, puis- first information is provided comprising start and end positions of the trip, a departure time from this start of trip position, and characteristics of the battery, then
- on estime des états de charge de la batterie au niveau de ces positions de début et de fin de trajet, et on détermine des deuxièmes informations comprenant des positions géographiques, caractéristiques de recharge et informations de réservation de postes de recharge en fonctionnement sur le trajet, puis- the states of charge of the battery are estimated at these start and end of journey positions, and second information is determined comprising geographical positions, charging characteristics and reservation information of charging stations in operation on the journey , then
- on détermine pour le véhicule un plan de recharge sur le trajet comprenant des positions géographiques de postes de recharge minimisant un temps d’arrêt total du véhicule pour recharger et ce temps d’arrêt total minimisé en fonction de ces premières et deuxièmes informations et de ces états de charge estimés.- a recharging plan is determined for the vehicle on the route comprising geographical positions of recharging stations minimizing a total stopping time of the vehicle to recharge and this total stopping time minimized according to these first and second pieces of information and these estimated states of charge.
Grâce à ce plan de recharge optimal concernant l’intégralité du long trajet du véhicule électrique, on minimise la durée totale d’arrêt de recharge et on permet aux passagers d’optimiser leur temps libre lors de chaque arrêt à un poste de recharge du plan de recharge.Thanks to this optimal recharging plan concerning the entire long journey of the electric vehicle, the total duration of the recharging stop is minimized and the passengers are enabled to optimize their free time during each stop at a recharging station of the plan. charging.
Le procédé d’assistance selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :The assistance method according to the invention may include other characteristics which may be taken separately or in combination, and in particular:
- dans son étape on peut déterminer le temps d’arrêt total minimisé en estimant pour chaque poste de recharge une somme d’un temps d’attente avant de recharger et d’un temps de recharge, puis en minimisant ces sommes ;- in its step, the minimized total downtime can be determined by estimating for each charging station the sum of a waiting time before recharging and a recharging time, then minimizing these sums;
- dans son étape on peut déterminer le temps d’arrêt total minimisé en fonction d’une troisième information représentative d’un type de conduite d’un conducteur du véhicule ;- in its step, it is possible to determine the minimized total stopping time as a function of a third item of information representative of a type of driving of a driver of the vehicle;
- dans son étape on peut déterminer sur le trajet les positions géographiques des postes de recharge en fonction d’au moins un critère choisi par un passager du véhicule parmi un prix de vente de l’électricité fournie par chaque poste de recharge, un mode d’obtention de l’électricité fournie par chaque poste de recharge, un temps de recharge minimal et un temps de recharge maximal, et de quatrièmes informations reçues et représentatives pour chaque poste de recharge du prix de vente de l’électricité qu’il fournit et/ou du mode d’obtention de l’électricité qu’il fournit ;- in its step, it is possible to determine on the route the geographical positions of the charging stations according to at least one criterion chosen by a passenger of the vehicle from among a selling price of the electricity supplied by each charging station, a mode of obtaining the electricity supplied by each charging station, a minimum charging time and a maximum charging time, and fourth information received and representative for each charging station of the selling price of the electricity it provides and /or the method of obtaining the electricity it supplies;
- dans son étape on peut déterminer le plan de recharge en fonction de cinquièmes informations représentatives du trafic entre postes de recharge distants ;- in its step, the charging plan can be determined according to fifth information representative of the traffic between remote charging stations;
- dans son étape on peut déterminer le temps d’arrêt total minimisé au moyen d’une méthode mathématique dite « à opérateurs génétiques » ;- in its step, the total downtime minimized can be determined by means of a mathematical method known as "with genetic operators";
- dans son étape on peut déterminer pour chaque poste de recharge et pour des intervalles de temps prédéfinis un taux d’occupation en fonction du plan de recharge déterminé pour le véhicule et de plans de recharge déterminés pour d’autres véhicules devant emprunter une partie au moins du trajet.- in its step, it is possible to determine for each recharging station and for predefined time intervals an occupancy rate according to the recharging plan determined for the vehicle and recharging plans determined for other vehicles having to borrow part of the less of the trip.
L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre un procédé d’assistance aux recharges du type de celui présenté ci-avant pour déterminer un plan de recharge pour un véhicule électrique à batterie(s) rechargeable(s) sur un long trajet.The invention also proposes a computer program product comprising a set of instructions which, when it is executed by processing means, is suitable for implementing a recharging assistance method of the type presented below. before to determine a charging plan for an electric vehicle with rechargeable battery(ies) on a long trip.
L’invention propose également un dispositif d’assistance, destiné à équiper un véhicule électrique à batterie(s) rechargeable(s) devant circuler sur un long trajet, et comprenant au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à :The invention also proposes an assistance device, intended to equip an electric vehicle with rechargeable battery(ies) having to travel on a long journey, and comprising at least one processor and at least one memory arranged to carry out the operations consisting at :
- obtenir des premières informations comprenant des positions de début et de fin du trajet, un horaire de départ de cette position de début de trajet, et des caractéristiques de la batterie,- obtaining first information comprising start and end positions of the trip, a departure time from this start of trip position, and characteristics of the battery,
- estimer des états de charge de la batterie au niveau de ces positions de début et de fin de trajet,- estimate the states of charge of the battery at these start and end of journey positions,
- déterminer des deuxièmes informations comprenant des positions géographiques, caractéristiques de recharge et informations de réservation de postes de recharge en fonctionnement sur le trajet, et- determining second information comprising geographical positions, charging characteristics and reservation information of charging stations in operation on the route, and
- déterminer pour le véhicule un plan de recharge sur le trajet comprenant des positions géographiques de postes de recharge minimisant un temps d’arrêt total du véhicule pour recharger et ce temps d’arrêt total minimisé en fonction de ces premières et deuxièmes informations et de ces états de charge estimés.- determining for the vehicle a charging plan on the route comprising geographical positions of charging stations minimizing a total stopping time of the vehicle to recharge and this minimized total stopping time as a function of these first and second pieces of information and of these estimated states of charge.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins une batterie rechargeable et un dispositif d’assistance du type de celui présenté ci-avant.The invention also proposes a vehicle, optionally of the automobile type, and comprising at least one rechargeable battery and an assistance device of the type presented above.
Brève description des figuresBrief description of figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examination of the detailed description below, and of the appended drawings, in which:
Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention
L’invention a notamment pour but de proposer un procédé d’assistance aux recharges, et un dispositif d’assistance aux recharges DA associé, destinés à permettre l’assistance aux recharges d’un véhicule électrique à batterie(s) rechargeable(s) sur un long trajet.The aim of the invention is in particular to propose a method for assisting with recharging, and an associated device for assisting with recharging DA, intended to allow assistance with recharging of an electric vehicle with rechargeable battery(ies) on a long journey.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule électrique est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule électrique. Elle concerne en effet tout type de véhicule électrique pouvant circuler sur des voies de circulation terrestres ou de type taxi volant. Ainsi, il pourra aussi s’agir d’un véhicule utilitaire, d’une motocyclette, d’un minibus, d’un car, d’un camion, d’un engin agricole, d’un engin de chantier, d’un engin de voirie, ou d’un taxi volant (ou VTOL vehicle (« Vertical Take Off and Landing vehicle »)), par exemple.In what follows, it is considered, by way of non-limiting example, that the electric vehicle is of the automobile type. For example, a car. But the invention is not limited to this type of electric vehicle. It relates in fact to any type of electric vehicle that can circulate on terrestrial traffic lanes or of the flying taxi type. Thus, it may also be a utility vehicle, a motorcycle, a minibus, a bus, a truck, an agricultural machine, a construction machine, a road vehicle, or a flying taxi (or VTOL vehicle (“Vertical Take Off and Landing vehicle”)), for example.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule électrique est destiné à être conduit manuellement par un conducteur. Mais le véhicule électrique pourrait être à conduite partiellement ou totalement automatisée (ou autonome).Furthermore, it is considered in what follows, by way of non-limiting example, that the electric vehicle is intended to be driven manually by a driver. But the electric vehicle could be partially or fully automated (or autonomous).
Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé d’assistance aux recharges destiné à permettre l’assistance aux recharges d’un véhicule électrique (comprenant au moins une batterie rechargeable) sur un long trajet, ce qui constitue une assistance à la conduite pour le conducteur ou pour un dispositif embarqué chargé de contrôler la conduite de façon partiellement ou totalement automatisée (ou autonome).As mentioned above, the invention proposes in particular a recharging assistance method intended to allow assistance with recharging an electric vehicle (comprising at least one rechargeable battery) over a long journey, which constitutes assistance with driving for the driver or for an on-board device responsible for controlling driving in a partially or fully automated (or autonomous) manner.
Ce procédé d’assistance peut être au moins partiellement mis en œuvre par le dispositif d’assistance (aux recharges) DA qui comprend à cet effet au moins un processeur PR, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD.This assistance method can be at least partially implemented by the (recharging) assistance device DA which comprises for this purpose at least one processor PR, for example of digital signal (or DSP (“Digital Signal Processor”) ), and at least one memory MD.
Ce dispositif d’assistance (aux recharges) DA peut faire partie d’un calculateur embarqué de façon permanente dans le véhicule électrique, et assurant éventuellement au moins une autre fonction dans ce dernier. Par exemple, un tel calculateur peut faire partie d’un dispositif d’aide à la navigation. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif d’assistance DA pourrait comprendre son propre calculateur ou bien pourrait faire partie d’un équipement de communication mobile, comme par exemple un téléphone intelligent (ou « smartphone ») ou une tablette électronique. Par conséquent, le dispositif d’assistance DA peut être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »).This assistance device (for recharging) DA can be part of a computer permanently embedded in the electric vehicle, and possibly providing at least one other function in the latter. For example, such a computer can be part of a navigation aid device. But this is not mandatory. Indeed, the DA assistance device could include its own computer or could be part of a mobile communication device, such as for example a smart phone (or “smartphone”) or an electronic tablet. Consequently, the DA assistance device can be made in the form of a combination of electrical or electronic circuits or components (or "hardware") and software modules (or "software").
Le processeur PR peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique.The processor PR can comprise integrated (or printed) circuits, or else several integrated (or printed) circuits connected by wired or wireless connections. By integrated (or printed) circuit is meant any type of device capable of performing at least one electrical or electronic operation.
La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR du procédé d’assistance.The memory MD is live in order to store instructions for the implementation by the processor PR of the assistance method.
Comme illustré non limitativement sur la figure 1, le procédé d’assistance, selon l’invention, comprend une étape 10-30 dans laquelle on commence par fournir des premières informations i1 comprenant des positions de début et de fin d’un long trajet que doit emprunter le véhicule électrique, l’horaire de départ de cette position de début du long trajet, et des caractéristiques de la batterie du véhicule électrique. Cette fourniture de premières informations i1 constitue une sous-étape 10 de l’étape du procédé d’assistance.As illustrated without limitation in FIG. 1, the assistance method, according to the invention, comprises a step 10-30 in which one begins by providing first information i1 comprising start and end positions of a long path that must take the electric vehicle, the departure time of this starting position of the long journey, and the characteristics of the battery of the electric vehicle. This provision of first information i1 constitutes a sub-step 10 of the step of the assistance method.
Il est important de noter que les positions de début et de fin d’un trajet ne sont pas obligatoirement celles des points de départ et point d’arrivée du véhicule électrique. En effet, il peut s’agir, par exemple, de points intermédiaires tels que les points d’entrée et de sortie d’une autoroute (ou voie rapide) que va emprunter le véhicule électrique.It is important to note that the start and end positions of a trip are not necessarily those of the start and end points of the electric vehicle. Indeed, it may be, for example, intermediate points such as the entry and exit points of a motorway (or expressway) that the electric vehicle will take.
Les premières informations i1 que sont les positions de début et de fin du long trajet et l’horaire de départ de (ou de passage à) cette position de début du long trajet peuvent être fournies par le conducteur ou un passager du véhicule électrique, ou bien par un dispositif d’aide à la navigation présent dans le véhicule électrique (de façon permanente ou de façon temporaire (par exemple s’il fait partie d’un téléphone intelligent ou d’une tablette électronique ou constitue un appareil dédié mobile)) et programmé (directement ou indirectement) par ce conducteur ou passager. Dans tous les cas elles sont obtenues par le processeur PR et la mémoire MD, soit sur requête soit par transmission automatique, dès lors qu’ils sont informés du fait que le véhicule électrique doit emprunter un long trajet.The first information i1 which are the start and end positions of the long journey and the time of departure from (or passage to) this start position of the long journey can be provided by the driver or a passenger of the electric vehicle, or well by a navigation aid device present in the electric vehicle (permanently or temporarily (for example if it is part of a smart phone or an electronic tablet or constitutes a dedicated mobile device)) and programmed (directly or indirectly) by that driver or passenger. In all cases they are obtained by the processor PR and the memory MD, either on request or by automatic transmission, as soon as they are informed that the electric vehicle must take a long journey.
Par ailleurs, les premières informations i1 que sont les caractéristiques de la batterie du véhicule électrique peuvent être fournies par un calculateur embarqué dans le véhicule électrique, ou bien être stockées dans une mémoire du dispositif d’assistance DA. Dans tous les cas elles sont obtenues par le processeur PR et la mémoire MD, soit sur requête soit par recherche interne, dès lors qu’ils sont informés du fait que le véhicule électrique doit emprunter un long trajet.Furthermore, the first information i1 which are the characteristics of the battery of the electric vehicle can be provided by a computer on board the electric vehicle, or else be stored in a memory of the assistance device DA. In all cases they are obtained by the processor PR and the memory MD, either on request or by internal search, when they are informed of the fact that the electric vehicle must take a long journey.
Ces caractéristiques de la batterie sont de préférence sa capacité de stockage, sa puissance maximale de recharge, ainsi qu’éventuellement son âge (ou le nombre de cycles de recharge déjà effectués).These characteristics of the battery are preferably its storage capacity, its maximum recharging power, and possibly its age (or the number of recharging cycles already carried out).
L’étape du procédé d’assistance se poursuit par une sous-étape 20 dans laquelle on (le processeur PR et la mémoire MD) estime(nt) les états de charge de la batterie au niveau des positions de début et de fin du long trajet, et détermine(nt) des deuxièmes informations i2 comprenant des positions géographiques, caractéristiques de recharge et informations de réservation de postes de recharge en fonctionnement sur le long trajet. Par exemple, ces postes de recharge peuvent faire partie de stations-service dont les positions géographiques sont connues.The step of the assistance method continues with a sub-step 20 in which (the processor PR and the memory MD) estimate(s) the states of charge of the battery at the level of the start and end positions of the long route, and determine(s) second information i2 comprising geographical positions, charging characteristics and reservation information for charging stations in operation on the long route. For example, these charging stations can be part of service stations whose geographical positions are known.
L’estimation de ces états de charge et la détermination de ces deuxièmes informations i2 peuvent se faire en série ou en parallèle dans la sous-étape 20.The estimation of these states of charge and the determination of these second pieces of information i2 can be done in series or in parallel in the sub-step 20.
Par ailleurs, ces deuxièmes informations i2 peuvent, par exemple, être obtenues en totalité ou partiellement auprès d’un serveur distant (faisant éventuellement partie de l’infrastructure routière empruntée par le véhicule électrique), grâce à un module de communication non filaire présent dans le véhicule électrique. Elles peuvent aussi être automatiquement transmises par voie d’ondes au véhicule électrique par d’autres véhicules présents dans son environnement et/ou par des stations d’informations (ou un serveur) faisant éventuellement partie de l’infrastructure routière empruntée, par exemple au moyen de messages de type Car2X ou Infra2Car ou de téléphonie mobile (en particulier 4G ou 5G), ou de l’infrastructure aérienne dans le cas d’un taxi volant. Mais une partie de ces deuxièmes informations i2 (positions géographiques et caractéristiques de recharge des postes de recharge accessibles sur le long trajet) peuvent aussi être éventuellement déterminées dans une base de données (ou analogue) présente dans le véhicule électrique (et faisant, par exemple, partie du dispositif d’aide à la navigation).Furthermore, this second information i2 can, for example, be obtained in whole or in part from a remote server (possibly forming part of the road infrastructure used by the electric vehicle), thanks to a wireless communication module present in the electric vehicle. They can also be automatically transmitted by wave to the electric vehicle by other vehicles present in its environment and/or by information stations (or a server) possibly forming part of the road infrastructure used, for example at the means of messages of the Car2X or Infra2Car type or of mobile telephony (in particular 4G or 5G), or of the aerial infrastructure in the case of a flying taxi. But part of this second information i2 (geographical positions and charging characteristics of the charging stations accessible on the long journey) can also possibly be determined in a database (or similar) present in the electric vehicle (and making, for example , part of the navigation aid device).
La deuxième information i2 qu’est la caractéristique de recharge d’un poste de recharge est de préférence la puissance électrique maximale qu’il peut fournir (laquelle peut éventuellement varier dans le temps (notamment pendant les pics de consommation d’électricité)).The second piece of information i2 that is the charging characteristic of a charging station is preferably the maximum electrical power that it can provide (which may possibly vary over time (especially during peaks in electricity consumption)).
L’estimation de l’état de charge de la batterie au niveau de la position de début du long trajet peut se faire, par exemple, par interrogation du calculateur gérant la batterie si elle est réalisée au moment où le véhicule électrique est situé à cette position. En revanche, si le véhicule électrique n’a pas encore atteint cette position on est contraint d’estimer l’état de charge correspondant en fonction de son état de charge en cours et de la distance qui le sépare de cette position de début du long trajet.The estimation of the state of charge of the battery at the level of the start position of the long journey can be done, for example, by querying the computer managing the battery if it is carried out at the time when the electric vehicle is located at this position. On the other hand, if the electric vehicle has not yet reached this position, we are forced to estimate the corresponding state of charge according to its current state of charge and the distance which separates it from this position at the start of the long route.
L’état de charge de la batterie au niveau de la position de fin du long trajet peut être prédéfini par le constructeur du véhicule électrique ou par le conducteur (ou un passager) de ce dernier. Par exemple, cet état de charge peut être égal à 20%.The state of charge of the battery at the end position of the long journey can be predefined by the manufacturer of the electric vehicle or by the driver (or a passenger) of the latter. For example, this state of charge can be equal to 20%.
L’étape du procédé d’assistance se poursuit par une sous-étape 30 dans laquelle on (le processeur PR et la mémoire MD) détermine(nt) pour le véhicule électrique un plan de recharge sur son long trajet comprenant des positions géographiques de postes de recharge minimisant un temps d’arrêt total du véhicule électrique pour recharger et ce temps d’arrêt total minimisé en fonction des premières i1 et deuxièmes i2 informations et des états de charge estimés.The step of the assistance method continues with a sub-step 30 in which (the processor PR and the memory MD) determine(s) for the electric vehicle a charging plan on its long journey comprising geographical positions of stations recharging minimizing a total stopping time of the electric vehicle to recharge and this total stopping time minimized according to the first i1 and second i2 information and the estimated states of charge.
Le temps d’arrêt total comprend ici le temps total nécessaire aux différentes recharges sur le long trajet et le temps total d’attente dans chacun des postes de recharge du plan de recharge. Ce temps d’arrêt total est égal à la somme des temps d’arrêt (locaux) dans chacun des postes de recharge du plan de recharge, lesquels comprennent chacun un temps de recharge (local) et un temps d’attente (local).The total stopping time here includes the total time required for the various recharges on the long journey and the total waiting time in each of the charging stations of the recharge plan. This total stopping time is equal to the sum of the (local) stopping times in each of the charging stations of the charging plan, which each include a (local) charging time and a (local) waiting time.
Les positions géographiques des postes de recharge du plan de recharge peuvent être des coordonnées (longitude, latitude) ou des noms (ou identifiants) désignant des coordonnées.The geographical positions of the charging stations of the charging plan can be coordinates (longitude, latitude) or names (or identifiers) designating coordinates.
On notera que ce plan de recharge et ce temps d’arrêt total minimisé peuvent être fournis au conducteur, s’il est au moins partiellement en charge de la conduite du véhicule électrique, et/ou à un éventuel dispositif embarqué chargé de contrôler la conduite de façon partiellement ou totalement automatisée (ou autonome). On notera également que l’on peut éventuellement fournir le temps d’arrêt (local) déterminé dans chacun des postes de recharge du plan de recharge. Cette fourniture peut se faire par la génération de messages contenant le plan de recharge et le temps d’arrêt total minimisé déterminés, et éventuellement les différents temps d’arrêt (locaux) déterminés. Lorsqu’un tel message concerne le conducteur, il peut être affiché sur au moins un écran présent dans le véhicule électrique (par exemple celui du combiné central ou d’un téléphone intelligent) et/ou diffusé par au moins un haut-parleur présent dans le véhicule électrique (par exemple celui du combiné central ou d’un téléphone intelligent).It will be noted that this charging plan and this minimized total downtime can be provided to the driver, if he is at least partially in charge of driving the electric vehicle, and/or to a possible on-board device responsible for controlling driving. in a partially or fully automated (or autonomous) manner. It should also be noted that the (local) stopping time determined in each of the charging stations of the charging plan can optionally be provided. This provision can be made by the generation of messages containing the recharging plan and the total minimized downtime determined, and possibly the various (local) downtimes determined. When such a message concerns the driver, it can be displayed on at least one screen present in the electric vehicle (for example that of the central handset or of a smart telephone) and/or broadcast by at least one loudspeaker present in the electric vehicle (for example that of the central handset or a smart phone).
Ainsi, on dispose d’un plan de recharge optimal pour l’intégralité du long trajet du véhicule électrique qui permet de minimiser la durée totale d’arrêt de recharge et de permettre aux passagers d’optimiser leur temps libre (éventuellement de façon anticipée) lors de chaque arrêt à un poste de recharge du plan de recharge.Thus, we have an optimal charging plan for the entire long journey of the electric vehicle which makes it possible to minimize the total duration of the charging stop and to allow passengers to optimize their free time (possibly in advance) during each stop at a charging station of the charging plan.
Par exemple, dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30 on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t déterminer le temps d’arrêt total minimisé en estimant pour chaque poste de recharge (accessible sur le long trajet) une somme d’un temps d’attente avant de recharger et d’un temps de recharge, puis en minimisant ces sommes. Mais d’autres techniques de minimisation connues de l’homme de l’art peuvent être utilisées.For example, in sub-step 30 of step 10-30 one (the processor PR and the memory MD) can determine the total downtime minimized by estimating for each charging station (accessible on the long journey) a sum of a waiting time before recharging and a recharging time, then minimizing these sums. But other minimization techniques known to those skilled in the art can be used.
On notera que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30 on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t déterminer le temps d’arrêt total minimisé en fonction d’une troisième information i3 représentative du type de conduite du conducteur du véhicule électrique, en complément des premières i1 et deuxièmes i2 informations. On comprendra en effet que plus le conducteur aura une conduite sportive, plus la consommation d’énergie électrique (stockée dans la batterie) sera importante.It will be noted that in sub-step 30 of step 10-30 one (the processor PR and the memory MD) can determine the minimized total downtime as a function of a third piece of information i3 representative of the type of the driver of the electric vehicle, in addition to the first i1 and second i2 information. It will be understood that the more the driver has a sporty driving style, the greater the consumption of electrical energy (stored in the battery) will be.
Cette troisième information i3 est généralement facilement accessible dans le véhicule électrique, par exemple du fait que ce dernier dispose d’une fonction permettant de sélectionner un mode de conduite parmi plusieurs ou stocke dans un calculateur des données définissant le profil du conducteur.This third piece of information i3 is generally easily accessible in the electric vehicle, for example because the latter has a function allowing one of several driving modes to be selected or stores data defining the driver's profile in a computer.
On notera également que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30 on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t déterminer sur le long trajet les positions géographiques des postes de recharge en fonction d’au moins un critère choisi par un passager du véhicule électrique (éventuellement son conducteur) et de quatrièmes informations i4 reçues. Ces critères sont alors choisis parmi le prix de vente de l’électricité fournie par chaque poste de recharge (a priori le moins élevé), le mode d’obtention de l’électricité fournie par chaque poste de recharge (ce critère permet de choisir parmi de l’énergie renouvelable et de l’énergie fossile), le temps de recharge minimal (ce critère impose que l’on ne choisisse, dans la mesure du possible, que des postes de recharge offrant une puissance électrique maximale), et le temps de recharge maximal (ce critère impose que l’on ne choisisse, dans la mesure du possible, que des postes de recharge offrant une puissance électrique minimale).It will also be noted that in sub-step 30 of step 10-30 one (the processor PR and the memory MD) can determine over the long path the geographical positions of the charging stations according to at least a criterion chosen by a passenger of the electric vehicle (possibly its driver) and fourth information i4 received. These criteria are then chosen from among the sale price of the electricity supplied by each charging station (a priori the lowest), the method of obtaining the electricity supplied by each charging station (this criterion makes it possible to choose among renewable energy and fossil energy), the minimum recharging time (this criterion requires that we choose, as far as possible, only recharging stations offering maximum electrical power), and the time maximum recharging capacity (this criterion requires that, as far as possible, only charging stations offering a minimum electrical power be chosen).
Ces quatrièmes informations i4, reçues, sont représentatives pour chaque poste de recharge du prix de vente de l’électricité qu’il fournit et/ou du mode d’obtention de l’électricité qu’il fournit.This fourth information i4, received, is representative for each charging station of the selling price of the electricity it supplies and/or of the method of obtaining the electricity it supplies.
Par exemple, ces quatrièmes informations i4 peuvent être obtenues de la même façon que les deuxièmes informations i2. Par conséquent, elles peuvent être obtenues, par exemple, en totalité ou partiellement auprès d’un serveur distant (faisant éventuellement partie de l’infrastructure routière empruntée par le véhicule électrique), grâce au module de communication non filaire présent dans le véhicule électrique. Dans une première variante, elles peuvent être automatiquement transmises par voie d’ondes au véhicule électrique par d’autres véhicules présents dans son environnement et/ou par des stations d’informations (ou un serveur) faisant éventuellement partie de l’infrastructure routière empruntée, par exemple au moyen de messages de type Car2X ou Infra2Car ou de téléphonie mobile (en particulier 4G ou 5G), ou de l’infrastructure aérienne dans le cas d’un taxi volant. Dans une seconde variante, elles peuvent être déterminées dans une base de données (ou analogue) présente dans le véhicule électrique (et faisant, par exemple, partie du dispositif d’aide à la navigation).For example, this fourth information i4 can be obtained in the same way as the second information i2. Consequently, they can be obtained, for example, in whole or in part from a remote server (possibly forming part of the road infrastructure used by the electric vehicle), thanks to the wireless communication module present in the electric vehicle. In a first variant, they can be automatically transmitted by wave to the electric vehicle by other vehicles present in its environment and/or by information stations (or a server) possibly forming part of the road infrastructure used. , for example by means of messages of the Car2X or Infra2Car type or of mobile telephony (in particular 4G or 5G), or of the aerial infrastructure in the case of a flying taxi. In a second variant, they can be determined in a database (or the like) present in the electric vehicle (and forming, for example, part of the navigation aid device).
On notera également que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30 on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t déterminer le plan de recharge en fonction de cinquièmes informations i5 représentatives du trafic entre postes de recharge distants. Plus le trafic est important entre deux postes de recharge distants, plus l’horaire d’arrivée estimé auprès du poste de recharge distant sera a priori tardive, et donc la tranche horaire à prendre en compte pour estimer le temps d’attente local à ce poste de recharge distant devra être déterminée en fonction du trafic.It will also be noted that in sub-step 30 of step 10-30 one (the processor PR and the memory MD) can determine the recharging plan according to fifth information i5 representative of the traffic between recharging stations distant. The greater the traffic between two remote charging stations, the later the estimated arrival time at the remote charging station will be a priori, and therefore the time slot to be taken into account to estimate the local waiting time at this remote charging station will have to be determined according to the traffic.
On notera également que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30 on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t déterminer le plan de recharge en fonction de sixièmes informations i6 représentatives des limitations de vitesse entre postes de recharge distants. On comprendra en effet que plus la limitation de vitesse est importante entre deux postes de recharge distants, plus la consommation d’énergie électrique (stockée dans la batterie) sera a priori importante pour parcourir la distance considérée.It will also be noted that in sub-step 30 of step 10-30 one (the processor PR and the memory MD) can determine the recharging plan according to sixth information i6 representative of the speed limits between stations remote charging stations. It will be understood that the greater the speed limit between two remote charging stations, the greater the consumption of electrical energy (stored in the battery) will be a priori to cover the distance considered.
On notera également que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30 on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t déterminer le plan de recharge en fonction d’autres plans de recharge venant d’être déterminés pour d’autres véhicules électriques empruntant une partie au moins du long trajet. Ces autres plans de recharge peuvent être automatiquement transmis par voie d’ondes au véhicule électrique considéré par d’autres véhicules présents dans son environnement et/ou par des stations d’informations (ou un serveur) faisant éventuellement partie de l’infrastructure routière empruntée, par exemple au moyen de messages de type Car2X ou Infra2Car ou de téléphonie mobile (en particulier 4G ou 5G), ou de l’infrastructure aérienne dans le cas d’un taxi volant.It will also be noted that in sub-step 30 of step 10-30 one (the processor PR and the memory MD) can determine the recharging plan according to other recharging plans which have just been determined for other electric vehicles taking at least part of the long journey. These other charging plans can be automatically transmitted by wave to the electric vehicle in question by other vehicles present in its environment and/or by information stations (or a server) possibly forming part of the road infrastructure taken , for example by means of messages of the Car2X or Infra2Car type or of mobile telephony (in particular 4G or 5G), or of the aerial infrastructure in the case of a flying taxi.
On notera également que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30 on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t déterminer le temps d’arrêt total minimisé au moyen d’une méthode mathématique dite « à opérateurs génétiques » (cette méthode est avantageuse car elle permet des calculs déterministes).It will also be noted that in sub-step 30 of step 10-30 one (the processor PR and the memory MD) can determine the total downtime minimized by means of a mathematical method called "to genetic operators” (this method is advantageous because it allows deterministic calculations).
On notera également que le processeur PR et la mémoire MD peuvent éventuellement adapter le plan de recharge en cours de trajet en fonction d’informations routières et/ou climatiques reçues par le véhicule électrique dont ils font partie (de façon au moins temporaire).It will also be noted that the processor PR and the memory MD can possibly adapt the recharging plan during the journey as a function of road and/or climatic information received by the electric vehicle of which they are part (at least temporarily).
On notera également que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30 on (le processeur PR et la mémoire MD) peu(ven)t déterminer pour chaque poste de recharge et pour des intervalles de temps prédéfinis, de façon anticipée, le taux d’occupation en fonction du plan de recharge déterminé pour le véhicule électrique et de plans de recharge déterminés pour d’autres véhicules électriques devant emprunter une partie au moins du long trajet.It will also be noted that in sub-step 30 of step 10-30 one (the processor PR and the memory MD) can be determined for each charging station and for predefined time intervals, in advance, the occupancy rate according to the recharging plan determined for the electric vehicle and recharging plans determined for other electric vehicles having to take at least part of the long journey.
Cela peut avantageusement permettre, lorsque cela est possible, d’organiser de façon anticipée la fourniture d’une puissance électrique variable en fonction des besoins dans certaines stations-service pour que leurs postes de recharge soient en permanence en capacité d’offrir leur puissance électrique maximale, y compris pendant les pics de consommation prévus. En outre, cela peut avantageusement permettre d’optimiser les implantations des futurs postes de recharge en fonction des besoins réels.This can advantageously make it possible, when possible, to organize in advance the supply of variable electrical power according to the needs in certain service stations so that their charging stations are permanently able to offer their electrical power. maximum, including during expected peaks of consumption. In addition, this can advantageously make it possible to optimize the layout of future charging stations according to real needs.
On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple un processeur, est propre à mettre en œuvre le procédé d’assistance aux recharges décrit ci-avant pour déterminer un plan de recharge pour un véhicule électrique à batterie(s) rechargeable(s) sur un long trajet.It will also be noted that the invention also proposes a computer program product (or computer program) comprising a set of instructions which, when it is executed by processing means of the electronic circuit (or hardware) type, such as for example a processor, is capable of implementing the recharging assistance method described above to determine a recharging plan for an electric vehicle with rechargeable battery(ies) over a long journey.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que le dispositif d’assistance DA peut aussi comprendre en complément de sa mémoire vive MD et son processeur PR, une mémoire de masse MM, notamment pour le stockage des informations i1 à i6, des états de charge estimés, et des données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce dispositif d’assistance DA peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les informations i1 à i6, l’état de charge en cours, et les éventuelles données de position du véhicule électrique, pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR’. De plus, ce dispositif d’assistance DA peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour la transmission des messages, contenant le plan de recharge et le temps d’arrêt total déterminés, qu’il génère puis délivre sur sa sortie.It will also be noted, as illustrated without limitation in FIG. 2, that the assistance device DA can also comprise, in addition to its random access memory MD and its processor PR, a mass memory MM, in particular for storing information i1 to i6 , estimated states of charge, and intermediate data involved in all its calculations and processing. Furthermore, this assistance device DA can also comprise an input interface IE for receiving at least the information i1 to i6, the current state of charge, and any position data of the electric vehicle, for using them in calculations or processing, possibly after having shaped and/or demodulated and/or amplified them, in a manner known per se, by means of a digital signal processor PR′. In addition, this assistance device DA can also include an output interface IS, in particular for the transmission of messages, containing the recharging plan and the total downtime determined, which it generates then delivers on its output.
On notera également qu’une ou plusieurs sous-étapes de l’étape du procédé d’assistance aux recharges peuvent être effectuées par des composants différents. Ainsi, le procédé d’assistance aux recharges peut-être mis en œuvre par une pluralité de processeurs de signal numérique, mémoire vive, mémoire de masse, interface d’entrée, interface de sortie.It will also be noted that one or more sub-steps of the step of the recharging assistance method can be carried out by different components. Thus, the recharging assistance method can be implemented by a plurality of digital signal processors, random access memory, mass memory, input interface, output interface.
Claims (10)
- obtenir des premières informations comprenant des positions de début et de fin dudit trajet, un horaire de départ de ladite position de début de trajet, et des caractéristiques de ladite batterie,
- estimer des états de charge de ladite batterie au niveau desdites positions de début et de fin de trajet,
- déterminer des deuxièmes informations comprenant des positions géographiques, caractéristiques de recharge et informations de réservation de postes de recharge en fonctionnement sur ledit trajet, et
- déterminer pour ledit véhicule un plan de recharge sur ledit trajet comprenant des positions géographiques de postes de recharge minimisant un temps d’arrêt total dudit véhicule pour recharger et ce temps d’arrêt total minimisé en fonction desdites premières et deuxièmes informations et desdits états de charge estimés.Assistance device (DA) for an electric vehicle with a rechargeable battery having to travel on a long journey, characterized in that it comprises at least one processor (PR) and at least one memory (MD) arranged to perform the operations consisting in :
obtaining first information comprising start and end positions of said journey, a departure time from said start position of the journey, and characteristics of said battery,
- estimating states of charge of said battery at said start and end positions of the journey,
- determining second information comprising geographical positions, charging characteristics and reservation information of charging stations in operation on said path, and
determining for said vehicle a recharging plan on said route comprising geographical positions of recharging stations minimizing a total stopping time of said vehicle for recharging and this minimized total stopping time as a function of said first and second information and of said states of estimated load.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1904468A FR3095538A1 (en) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | ASSISTANCE WITH THE CHARGING OF AN ELECTRIC VEHICLE, BY DETERMINATION OF A CHARGING PLAN OVER A LONG JOURNEY |
Applications Claiming Priority (2)
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| FR1904468 | 2019-04-26 | ||
| FR1904468A FR3095538A1 (en) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | ASSISTANCE WITH THE CHARGING OF AN ELECTRIC VEHICLE, BY DETERMINATION OF A CHARGING PLAN OVER A LONG JOURNEY |
Publications (1)
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| FR3095538A1 true FR3095538A1 (en) | 2020-10-30 |
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ID=68138257
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR (1) | FR3095538A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112498132A (en) * | 2020-11-24 | 2021-03-16 | 北京车和家信息技术有限公司 | Vehicle charging intention determining method and device and vehicle |
Citations (3)
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| FR2734659A1 (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Daimler Benz Ag | ROUTES INDICATOR FOR A MOTOR VEHICLE WITH A PREFIXED CAPACITY ENERGY ACCUMULATOR |
| EP2745261A1 (en) | 2011-08-16 | 2014-06-25 | Better Place GmbH | Estimation and management of loads in electric vehicle networks |
| US20180238698A1 (en) * | 2017-02-22 | 2018-08-23 | Robert D. Pedersen | Systems And Methods Using Artificial Intelligence For Routing Electric Vehicles |
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2019
- 2019-04-26 FR FR1904468A patent/FR3095538A1/en not_active Withdrawn
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